Мікрохвилі сприяють виробництву та переробці сонячних батарей

14 квітня 2023 (Новини Nanowerk) Мікрохвильова технологія, винайдена в Університеті Маккуорі, покращить виробництво сонячних елементів і спростить їх переробку. Під час виготовлення сонячних панелей кремній проходить кілька високотемпературних процесів, відомих як відпал. Зараз клітини готують у печі. Але в статті, опублікованій в Прикладні фізичні букви («Мікрохвильовий відпал кремнієвих сонячних елементів»), команда під керівництвом старшого викладача доктора Бінеша Путена Веттіла з Інженерної школи показала, що нагрівання за допомогою мікрохвильового випромінювання є майже таким же ефективним. Крім того, це значно економить час і енергію та має інші переваги. Оскільки мікрохвильове випромінювання вибірково нагріває кремній, це призводить до майже миттєвого ефекту з величезною економією енергії. Частково це пояснюється тим, що решта ламінованої панелі зі скла, пластику та алюмінію практично не змінюється. І ця властивість, яка призвела до неочікуваної вигоди від переробки, на яку група має заявку на патент.

Переваги переробки

Під час мікрохвильової обробки пластикове (етиленвінілацетатне) покриття, яке захищає кремнієву пластину від вологи та забруднення, розм’якшується до такого рівня, що його можна механічно зняти. Це означає, що пластину можна легко відшарувати, а її компоненти використовувати повторно без використання агресивних хімікатів. «Досі було економічно доцільно просто викидати панелі на сміттєзвалище», — каже доктор Веттіл. «У рідкісних випадках, коли вони переробляються, ви подрібнюєте панелі, нагріваєте їх приблизно до 1400 °C і промиваєте хімікатами, щоб видалити пластик — процес, який потребує дуже енергії. Але зараз, оскільки сонячні батареї, які почали встановлювати у великій кількості близько 20-30 років тому, добігають кінця свого терміну експлуатації та виводяться з експлуатації, уряди вимагають їх переробки».

Селективний відпал

Мікрохвильовий відпал має ряд інших переваг. Здатність фокусувати мікрохвильове випромінювання означає, що нагрівання, яке воно викликає, може бути вибірковим і чітко налаштованим. Деякі нові панелі, наприклад, використовують так звану технологію гетеропереходів, де кристалічний і аморфний кремній перемежовуються. У цих клітинах швидший, краще спрямований відпал є дуже вигідним. Точне фокусування також означає, що відпал може бути спрямований на певні частини сонячної панелі, що робить його ідеальним для відпалу сонячних панелей із складнішою внутрішньою структурою, виготовленою для спеціальних цілей. І, на відміну від духовки, де зі стінок зливаються всілякі хімічні речовини, мікрохвильовий відпал відбувається в чистому середовищі. «Отже, забруднення менше», — каже доктор Веттіл. «І весь процес можна проводити при кімнатній температурі».

Нові матеріали

У Macquarie реалізується кілька інших проектів, які включають сонячні батареї та сталу енергію. Один із співавторів статті про відпал, доцент Шуджуан Хуанг, очолює групу, яка вивчає мікрохвильовий відпал у перовскітних сонячних елементах. Перовскітів це група кристалічних мінералів із властивостями напівпровідника, які в майбутньому можуть бути використані для сонячних елементів, оскільки вони гнучкі, легкі та дешеві у виробництві. У цьому випадку мікрохвильове випромінювання створило більш ефективні сонячні елементи в порівнянні зі звичайними методами відпалу, але причина не ясна. Поточна робота ведеться частково, щоб відповісти на це запитання.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
• Карбування майбутнього з Адріенн Ешлі. Доступ тут.
• джерело: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62820.php